git.gag.com Git - fw/altos/blob - src/lisp/ao_lisp_make_const.c

   1 /*
   2  * Copyright © 2016 Keith Packard <keithp@keithp.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation, either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  10  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #include "ao_lisp.h"
  16 #include <stdlib.h>
  17 #include <ctype.h>
  18 #include <unistd.h>
  19 #include <getopt.h>
  20
  21 static struct ao_lisp_builtin *
  22 ao_lisp_make_builtin(enum ao_lisp_builtin_id func, int args) {
  23         struct ao_lisp_builtin *b = ao_lisp_alloc(sizeof (struct ao_lisp_builtin));
  24
  25         b->type = AO_LISP_BUILTIN;
  26         b->func = func;
  27         b->args = args;
  28         return b;
  29 }
  30
  31 struct builtin_func {
  32         char    *name;
  33         int     args;
  34         int     func;
  35 };
  36
  37 struct builtin_func funcs[] = {
  38         { .name = "eval",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_eval },
  39         { .name = "read",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_read },
  40         { .name = "lambda",     .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_lambda },
  41         { .name = "lexpr",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_lexpr },
  42         { .name = "nlambda",    .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_nlambda },
  43         { .name = "macro",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_macro },
  44         { .name = "car",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_car },
  45         { .name = "cdr",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_cdr },
  46         { .name = "cons",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_cons },
  47         { .name = "last",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_last },
  48         { .name = "length",     .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_length },
  49         { .name = "quote",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_quote },
  50         { .name = "set",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_set },
  51         { .name = "setq",       .args = AO_LISP_FUNC_MACRO,     .func = builtin_setq },
  52         { .name = "cond",       .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_cond },
  53         { .name = "progn",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_progn },
  54         { .name = "while",      .args = AO_LISP_FUNC_NLAMBDA,   .func = builtin_while },
  55         { .name = "print",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_print },
  56         { .name = "patom",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_patom },
  57         { .name = "+",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_plus },
  58         { .name = "-",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_minus },
  59         { .name = "*",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_times },
  60         { .name = "/",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_divide },
  61         { .name = "%",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_mod },
  62         { .name = "=",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_equal },
  63         { .name = "<",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_less },
  64         { .name = ">",          .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_greater },
  65         { .name = "<=",         .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_less_equal },
  66         { .name = ">=",         .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_greater_equal },
  67         { .name = "pack",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_pack },
  68         { .name = "unpack",     .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_unpack },
  69         { .name = "flush",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_flush },
  70         { .name = "delay",      .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_delay },
  71         { .name = "led",        .args = AO_LISP_FUNC_F_LEXPR,   .func = builtin_led },
  72         { .name = "save",       .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_save },
  73         { .name = "restore",    .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_restore },
  74         { .name = "call/cc",    .args = AO_LISP_FUNC_F_LAMBDA,  .func = builtin_call_cc },
  75 };
  76
  77 #define N_FUNC (sizeof funcs / sizeof funcs[0])
  78
  79 struct ao_lisp_frame    *globals;
  80
  81 static int
  82 is_atom(int offset)
  83 {
  84         struct ao_lisp_atom *a;
  85
  86         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next))
  87                 if (((uint8_t *) a->name - ao_lisp_const) == offset)
  88                         return strlen(a->name);
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 #define AO_FEC_CRC_INIT 0xffff
  93
  94 static inline uint16_t
  95 ao_fec_crc_byte(uint8_t byte, uint16_t crc)
  96 {
  97         uint8_t bit;
  98
  99         for (bit = 0; bit < 8; bit++) {
 100                 if (((crc & 0x8000) >> 8) ^ (byte & 0x80))
 101                         crc = (crc << 1) ^ 0x8005;
 102                 else
 103                         crc = (crc << 1);
 104                 byte <<= 1;
 105         }
 106         return crc;
 107 }
 108
 109 uint16_t
 110 ao_fec_crc(const uint8_t *bytes, uint8_t len)
 111 {
 112         uint16_t        crc = AO_FEC_CRC_INIT;
 113
 114         while (len--)
 115                 crc = ao_fec_crc_byte(*bytes++, crc);
 116         return crc;
 117 }
 118
 119 struct ao_lisp_macro_stack {
 120         struct ao_lisp_macro_stack *next;
 121         ao_poly p;
 122 };
 123
 124 struct ao_lisp_macro_stack *macro_stack;
 125
 126 int
 127 ao_lisp_macro_push(ao_poly p)
 128 {
 129         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 130
 131         while (m) {
 132                 if (m->p == p)
 133                         return 1;
 134                 m = m->next;
 135         }
 136         m = malloc (sizeof (struct ao_lisp_macro_stack));
 137         m->p = p;
 138         m->next = macro_stack;
 139         macro_stack = m;
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 void
 144 ao_lisp_macro_pop(void)
 145 {
 146         struct ao_lisp_macro_stack *m = macro_stack;
 147
 148         macro_stack = m->next;
 149         free(m);
 150 }
 151
 152 #define DBG_MACRO 0
 153 #if DBG_MACRO
 154 int macro_scan_depth;
 155
 156 void indent(void)
 157 {
 158         int i;
 159         for (i = 0; i < macro_scan_depth; i++)
 160                 printf("  ");
 161 }
 162 #define MACRO_DEBUG(a)  a
 163 #else
 164 #define MACRO_DEBUG(a)
 165 #endif
 166
 167 ao_poly
 168 ao_has_macro(ao_poly p);
 169
 170 ao_poly
 171 ao_macro_test_get(ao_poly atom)
 172 {
 173         ao_poly *ref = ao_lisp_atom_ref(ao_lisp_frame_global, atom);
 174         if (ref)
 175                 return *ref;
 176         return AO_LISP_NIL;
 177 }
 178
 179 ao_poly
 180 ao_is_macro(ao_poly p)
 181 {
 182         struct ao_lisp_builtin  *builtin;
 183         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 184         ao_poly ret;
 185
 186         MACRO_DEBUG(indent(); printf ("is macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 187         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 188         case AO_LISP_ATOM:
 189                 if (ao_lisp_macro_push(p))
 190                         ret = AO_LISP_NIL;
 191                 else {
 192                         if (ao_is_macro(ao_macro_test_get(p)))
 193                                 ret = p;
 194                         else
 195                                 ret = AO_LISP_NIL;
 196                         ao_lisp_macro_pop();
 197                 }
 198                 break;
 199         case AO_LISP_CONS:
 200                 ret = ao_has_macro(p);
 201                 break;
 202         case AO_LISP_BUILTIN:
 203                 builtin = ao_lisp_poly_builtin(p);
 204                 if ((builtin->args & AO_LISP_FUNC_MASK) == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 205                         ret = p;
 206                 else
 207                         ret = 0;
 208                 break;
 209
 210         case AO_LISP_LAMBDA:
 211                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 212                 if (lambda->args == AO_LISP_FUNC_MACRO)
 213                         ret = p;
 214                 else
 215                         ret = ao_has_macro(lambda->code);
 216                 break;
 217         default:
 218                 ret = AO_LISP_NIL;
 219                 break;
 220         }
 221         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf ("... "); ao_lisp_poly_print(ret); printf("\n"));
 222         return ret;
 223 }
 224
 225 ao_poly
 226 ao_has_macro(ao_poly p)
 227 {
 228         struct ao_lisp_cons     *cons;
 229         struct ao_lisp_lambda   *lambda;
 230         ao_poly                 m;
 231
 232         if (p == AO_LISP_NIL)
 233                 return AO_LISP_NIL;
 234
 235         MACRO_DEBUG(indent(); printf("has macro "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"); ++macro_scan_depth);
 236         switch (ao_lisp_poly_type(p)) {
 237         case AO_LISP_LAMBDA:
 238                 lambda = ao_lisp_poly_lambda(p);
 239                 p = ao_has_macro(lambda->code);
 240                 break;
 241         case AO_LISP_CONS:
 242                 cons = ao_lisp_poly_cons(p);
 243                 if ((p = ao_is_macro(cons->car)))
 244                         break;
 245
 246                 cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 247                 p = AO_LISP_NIL;
 248                 while (cons) {
 249                         m = ao_has_macro(cons->car);
 250                         if (m) {
 251                                 p = m;
 252                                 break;
 253                         }
 254                         cons = ao_lisp_poly_cons(cons->cdr);
 255                 }
 256                 break;
 257
 258         default:
 259                 p = AO_LISP_NIL;
 260                 break;
 261         }
 262         MACRO_DEBUG(--macro_scan_depth; indent(); printf("... "); ao_lisp_poly_print(p); printf("\n"));
 263         return p;
 264 }
 265
 266 int
 267 ao_lisp_read_eval_abort(void)
 268 {
 269         ao_poly in, out = AO_LISP_NIL;
 270         for(;;) {
 271                 in = ao_lisp_read();
 272                 if (in == _ao_lisp_atom_eof)
 273                         break;
 274                 out = ao_lisp_eval(in);
 275                 if (ao_lisp_exception)
 276                         return 0;
 277                 ao_lisp_poly_print(out);
 278                 putchar ('\n');
 279         }
 280         return 1;
 281 }
 282
 283 static FILE     *in;
 284 static FILE     *out;
 285
 286 int
 287 ao_lisp_getc(void)
 288 {
 289         return getc(in);
 290 }
 291
 292 static const struct option options[] = {
 293         { .name = "out", .has_arg = 1, .val = 'o' },
 294         { 0, 0, 0, 0 }
 295 };
 296
 297 static void usage(char *program)
 298 {
 299         fprintf(stderr, "usage: %s [--out=<output>] [input]\n", program);
 300         exit(1);
 301 }
 302
 303 int
 304 main(int argc, char **argv)
 305 {
 306         int     f, o;
 307         ao_poly val;
 308         struct ao_lisp_atom     *a;
 309         struct ao_lisp_builtin  *b;
 310         int     in_atom = 0;
 311         char    *out_name = NULL;
 312         int     c;
 313
 314         in = stdin;
 315         out = stdout;
 316
 317         while ((c = getopt_long(argc, argv, "o:", options, NULL)) != -1) {
 318                 switch (c) {
 319                 case 'o':
 320                         out_name = optarg;
 321                         break;
 322                 default:
 323                         usage(argv[0]);
 324                         break;
 325                 }
 326         }
 327
 328         for (f = 0; f < (int) N_FUNC; f++) {
 329                 b = ao_lisp_make_builtin(funcs[f].func, funcs[f].args);
 330                 a = ao_lisp_atom_intern(funcs[f].name);
 331                 ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 332                                  ao_lisp_builtin_poly(b));
 333         }
 334
 335         /* boolean constants */
 336         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atom_intern("nil")),
 337                          AO_LISP_NIL);
 338         a = ao_lisp_atom_intern("t");
 339         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 340                          ao_lisp_atom_poly(a));
 341
 342         /* end of file value */
 343         a = ao_lisp_atom_intern("eof");
 344         ao_lisp_atom_set(ao_lisp_atom_poly(a),
 345                          ao_lisp_atom_poly(a));
 346
 347         if (argv[optind]){
 348                 in = fopen(argv[optind], "r");
 349                 if (!in) {
 350                         perror(argv[optind]);
 351                         exit(1);
 352                 }
 353         }
 354         if (!ao_lisp_read_eval_abort()) {
 355                 fprintf(stderr, "eval failed\n");
 356                 exit(1);
 357         }
 358
 359         /* Reduce to referenced values */
 360         ao_lisp_collect(AO_LISP_COLLECT_FULL);
 361
 362         for (f = 0; f < ao_lisp_frame_global->num; f++) {
 363                 val = ao_has_macro(ao_lisp_frame_global->vals[f].val);
 364                 if (val != AO_LISP_NIL) {
 365                         printf("error: function %s contains unresolved macro: ",
 366                                ao_lisp_poly_atom(ao_lisp_frame_global->vals[f].atom)->name);
 367                         ao_lisp_poly_print(val);
 368                         printf("\n");
 369                         exit(1);
 370                 }
 371         }
 372
 373         if (out_name) {
 374                 out = fopen(out_name, "w");
 375                 if (!out) {
 376                         perror(out_name);
 377                         exit(1);
 378                 }
 379         }
 380
 381         fprintf(out, "/* Generated file, do not edit */\n\n");
 382
 383         fprintf(out, "#define AO_LISP_POOL_CONST %d\n", ao_lisp_top);
 384         fprintf(out, "extern const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute__((aligned(4)));\n");
 385         fprintf(out, "#define ao_builtin_atoms 0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(ao_lisp_atoms));
 386         fprintf(out, "#define ao_builtin_frame 0x%04x\n", ao_lisp_frame_poly(ao_lisp_frame_global));
 387         fprintf(out, "#define ao_lisp_const_checksum ((uint16_t) 0x%04x)\n", ao_fec_crc(ao_lisp_const, ao_lisp_top));
 388
 389
 390         for (a = ao_lisp_atoms; a; a = ao_lisp_poly_atom(a->next)) {
 391                 char    *n = a->name, c;
 392                 fprintf(out, "#define _ao_lisp_atom_");
 393                 while ((c = *n++)) {
 394                         if (isalnum(c))
 395                                 fprintf(out, "%c", c);
 396                         else
 397                                 fprintf(out, "%02x", c);
 398                 }
 399                 fprintf(out, "  0x%04x\n", ao_lisp_atom_poly(a));
 400         }
 401         fprintf(out, "#ifdef AO_LISP_CONST_BITS\n");
 402         fprintf(out, "const uint8_t ao_lisp_const[AO_LISP_POOL_CONST] __attribute((aligned(4))) = {");
 403         for (o = 0; o < ao_lisp_top; o++) {
 404                 uint8_t c;
 405                 if ((o & 0xf) == 0)
 406                         fprintf(out, "\n\t");
 407                 else
 408                         fprintf(out, " ");
 409                 c = ao_lisp_const[o];
 410                 if (!in_atom)
 411                         in_atom = is_atom(o);
 412                 if (in_atom) {
 413                         fprintf(out, " '%c',", c);
 414                         in_atom--;
 415                 } else {
 416                         fprintf(out, "0x%02x,", c);
 417                 }
 418         }
 419         fprintf(out, "\n};\n");
 420         fprintf(out, "#endif /* AO_LISP_CONST_BITS */\n");
 421         exit(0);
 422 }